Strefa szarogłazowa zbudowana jest ze skał osadowych i częściowo magmowych wieku paleozoicznego. Składają się na nią skały paleozoiku starszego (ordowik, sylur), jak i paleozoiku młodszego (dewon, karbon). Pod względem litologicznym przeważają skały osadowe typu okruchowego (łupki, zlepieńce, szarogłazy, piaskowce), ponadto występują magle i wapienie. W strefie szarogłazowej występują też skały magmowe (metatufity, mtabazalty, porfirogneisy) związane ze staropaleozoicznym wulkanizmem, którego wiek określa się na ordowik.
Skały te nie są na ogół zmetamorfizowane, niekiedy spotkać można jednak utwory typowo metamorficzne, jak fyllity, łupki chlorytowe czy łupki krystaliczne. Stopień metamorfizacji jest na ogół nieznaczny i umożliwia on badanie własności i wieku tych skał sprzed procesów metamorfizacyjnych. Wiek metamorficznych skał spotykanych w strefie szarogłazowej jest przedmiotem sporów. Ostatnie badania występującej w nich miki przeprowadzone trzema niezależnymi metodami dały wiek 600–800 mln lat, co odpowiada eokambrowi, tj. najmłodszemu okresowi ery proterozoicznej.